嵌入式数控系统NCUC-Bus现场总线设备驱动研究与开发

针对NCUC-Bus现场总线技术在嵌入式数控系统中的应用,分析了基于NCUC-Bus的嵌入式数控系统的网络结构、工作原理和对设备驱动的设计要求,搭建了基于ARM+FPGA的NCUC-Bus嵌入式数控系统硬件平台。在嵌入式实时Linux操作系统下,采用RTDM编写NCUC-Bus总线设备驱动程序,解析了驱动程序中用到的关键函数。对驱动程序进行了功能和性能测试后,成功应用到NCUC-Bus嵌入式数控系统中。结果表明在实时Linux操作系统下,设计能有效地操作NCUC-Bus总线设备。     

数控同步现场总线与CAN总线网关的设计

众多总线标准的并存与不兼容制约了现场总线的发展与应用,使得各现场总线之间的互联成为当务之急.参考开放式数控系统中有关现场总线的规范,设计了数控同步现场总线与CAN总线的通信网关,其主要包含数控同步现场总线模块、CAN总线模块和数据帧封装转换模块三部分.在对这两种现场总线深入研究的基础上,设计了带优先级的CAN数据帧的缓冲队列,提出了数控同步现场总线应用层封装CAN数据帧的方法,保障了数控同步现场总线与CAN总线之间速率和周期的协调.     

基于现场总线技术的数控机床通信系统设计

PROFIBUS是目前应用广泛的现场总线之一,不同自动化设备可通过同样的接口协议进行信息交换。相对于西门子PROFIBUS现场总线的广泛应用而言,国内市场占有率较高的FANUC数控系统的PROFIBUS应用很少。在某学院智能工厂项目开发过程中,数控机床统一配置了FANUC 0i D数控系统并扩展了PROFIBUS DP板,通过修改PMC梯形图程序与参数,与西门子PLC组成现场总线网络,实现了控制指令、运行状态、报警信息等的实时通信,为制造执行系统数据采集提供了可靠、便捷的手段。     

基于以太网的现场总线设计与实现

以太网与现场总线相结合,首先要解决的问题就是实时性问题,实时性问题的根源在于以太网的CSMA/CD调度机制。针对这种机制的不确定性缺陷,采用主从控制的集总帧调度机制来替代以太网的MAC层,设计了一种满足伺服运动控制ms级实时性需求的现场总线,通过FPGA验证平台进行了实现和验证,证明了设计的可行性和有效性。     

基于现场总线的开放式网络数控系统研究

在分析现场总线的特点和开放式网络数控系统特征的基础上,提出基于现场总线的开放式网络数控系统,该系统划分为数控加工层、信息交换层和远程监控层三个层次.详细介绍了用PROFIBUS总线实现的开放式网络数控系统各层次的功能,并给出了该系统的网络结构.     

基于Profibus现场总线技术的流体测控系统

文章介绍了基于Profibus现场总线技术建设的流体测控系统实验台.对系统的功能、工作原理及硬件结构、软件开发环境进行了说明,并通过运行一个实际的实验方案,验证了实验系统的可行性.     

现场总线在基于Web的CNC远程监控中的应用

对通过网络实现CNC的远程监控进行了有意义的研究，建立了一种使用户通过浏览器即可对远程的数控机床进行监控、完成加工任务的系统，讨论了CAN总线的结构特点及其在该监控系统体系结构中的作用，最后以实例说明了本监控系统中CAN通讯功能的具体实现。     

基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步技术

在采用现场总线技术的高速高精度多轴数控加工中,分布时钟的同步精度严重影响着加工轨迹以及加工精度.根据IEEE1588协议,提出一种基于FPGA的数控系统现场总线时钟同步方法,实现了主站与从站控制芯片.并通过将基于FPGA的实现方法与软件实现方法进行对比分析,论证了基于FPGA的实现方法可以获取更为准确的时间戳,能在较低的成本下实现时钟频率补偿,完成精确的时钟同步.利用搭建的主从站实验平台,完成了时间同步精度的测试.实验结果表明,基于FPGA的数控系统现场总线的时钟同步技术的同步精度小于300ns,进一步提高了数控系统的加工精度.     

基于NCUC_Bus现场总线的数据硬件复制设计实现

针对传统数据复制方式无法应用在工业现场总线中的缺点,阐述了一种对于现场总线控制系统、现场总线设备及监控系统硬件数据复制的实现方式,此种数据复制方式有三点独特性:①数据复制延迟时间减少到百纳秒以下;②可实现数据动态复制;③无需数控系统等系统级的干预,即可独自实现数据复制。此种数据复制方式实现了对现场总线数据中高传输速率数据实时的、无干扰的复制,并结合NCUC_Bus现场总线,通过复制NCUC_Bus数据链路层数据,实现了对NCUC_Bus现场总线及现场总线上设备的监控,实验结果验证了这种装置可以实时的、无干扰的复制控制系统中数据,减少了控制系统任务,有利于提高数控系统性能。     

基于现场总线实现PC与PLC之间网络通讯系统的研究

介绍了以一种现场总线为基础实现ＰＣ与ＰＬＣ之间的网络通讯系统的研究,并在此基础上简要介绍了该系统的一些功能和具体实例。     

一种改进的基于Profibus-DP现场总线的过程控制系统

针对传统过程控制系统单变量控制的局限性,提出一种运用Profibus-DP现场总线来实现液位、温度和流量的分时控制系统。选用S7-315PLC作为主站控制单元,S7-224作为从站控制单元,PC机和触摸屏作为上位机,实时监控现场运行状况,并进行参数修改,集中管理,方便实验人员查看。改进后的系统已投入使用,运行结果表明该控制系统开放型好,集成度高,满足了更高的教学要求。     

基于CAN总线的某特种机器人控制系统设计与实现

针对某特种机器人运行过程中存在控制参数复杂、被控制伺服电机和辅助设备多等问题,设计一种机器人驱动控制系统。以PLC和PC为硬件的核心构架,利用C#语言编程完成了上位机软件的开发,实现对设备的集体远程控制和参数监视,同时具备完善的报警系统,使机械结构和执行机构的安全性得到保证。该系统中,PLC结合控制局域网络总线、自由口通信和普通IO实现了对执行机构的精准管控,上位机和PLC之间选用以太网进行通信。实验结果表明所开发的特种机器人控制系统实时性好、精度高、可靠性强。     

基于DSP的开放式电火花数控系统的设计与实现

介绍了一种基于数字信号处理器（DSP）的开放体系电火花数控系统的设计与实现技术,给出了系统的软、硬件的主要结构和功能,并着重分析了DSP的任务、工作程序,通过速度、加速度前馈滤波实现了位置闭环和速度闭环,从而保证了系统的静态精度和动态性能。最后给出了该数控系统成功用于TM735电火花机的数控改造实例。     

基于现场总线的螺杆空压机群控制系统设计与实现

将现场总线技术应用于螺杆空压机群控制系统的设计,开发了用以转换螺杆空压机触点信号与现场总线数据的终端通信单元,提出了螺杆空压机群联动控制的控制策略,给出了控制系统的架构方式、硬件及软件设计;上位机实现节能控制算法,同时完成对空压机数据的实时采集、显示、存储和查询等功能。实践证明:该系统界面友好、运行稳定,节能效果明显、具有很强的应用价值。     

交变磁场测量系统的设计及其微弱信号的检测方法

为了满足ACFM缺陷电磁信号分析的需要,设计和开发了一套微弱信号检测和处理系统。此系统通过传感器拾取由缺陷扰动而引起的磁场畸变信号,经过信号调理电路调理后由数据采集卡进行采集,然后应用Labview软件模块对采集的数据进行分析处理,从而得出缺陷信息。试验结果表明,该套系统对微弱信号采集具有较高的灵敏度,实现了对mV级微弱感应电压信号的提取和对噪声的抑制。     

基于双极性桥式电路的两相制步进电机驱动器设计

文章提出了一种结构简单的用于两相制步进电机的控制驱动器的设计。该控制驱动器由L297步进电机控制芯片与功率驱动电路组成。L297芯片产生脉宽可调的脉冲相序信号，该信号作为双极性桥式功率驱动电路的输入信号，放大后驱动步进电机。文中介绍了L297芯片与双极性桥式电路的设计原理。该步进电机驱动器在微机数控机床中已成功应用。     

基于SERCOS总线的高速数字通信接口软件设计

SERCOS是一种专门用于控制单元与数字伺服装置及可编程控制器之间、实现实时数据通讯的国际标准协议,具有开放性、兼容性、支持高速数据传输、高分辨率等优点。基于SERCOS现场总线技术,详细介绍适用于运动控制器和伺服驱动器之间数据交换的高速、高精度通信接口的软件设计流程和具体技术细节。并通过实际运行,验证了该软件方案的可行性及各项功能的有效性。     

基于Web的数控刀具切削参数专家系统的设计与开发

借助于数控加工切削用量计算工具及切削参数经验库等,合理选用数控切削参数是提高数控制造车间生产率、降低加工成本的基本途径之一。基于ASP与ADO技术,设计并实现了基于W eb的网络化数控刀具切削参数专家系统,将刀具制造商的推荐使用参数与用户的经验参数集于一体,为局域网用户合理选用数控切削参数提供了方便、可靠的依据。